笔算开平方求一个数的算术平方根
原稿:绥阳县青溪中学曾庆海
修正:Jackey
开平方在我国古代的数学家著作《九章算术》大体在公元前200年—公元50年已成定本,后流传下来的是由三国时期刘徽作注的本子(公元263年),他在“注”里提到在平方数的情况下求近似值的两个算法:
(1)“不加借算”:用现代符号表述就是a2?r≈a+;
2??(2)“加借算”:用现代符号表述就是a2?r≈a+;并指出
2??+1
a2?r在这两个近似值之间。
????
我们可以自己用这两个近似公式计算; (1)84=92?3≈9+≈9.167;
2×9
(2)84=92?3≈9+≈9.158;用电子计算器算得842×9+1=9.165。
从而可知,以上两个值虽说简便,但不够准确。为了使我们所求的平方根更准确,我们采用笔算开平方法来求一个数的算术
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平方根。
1.手开方公式举例:
上式意为65536的开平方为256。手开方过程类似于除法计算。为了方便表述,以下仍称类似位置的数为“被除数”、“除数”、“商”。以65536为例,其具体计算过程如下:
Step1:将被开方数(为了形象,表述成“被除数”,此例中即为65536)从个位往高位每两位一断写成6,55,35的形式,为了方便表述,以下每一个“,”称为一步。
Step2:从高位开始计算开方。例如第一步为6,由于22=4<6<9=32,因此只能商2(这就是和除法不同的地方,“除数”和“商”的计算位必须相同)。于是将2写在根号上方,计算开方余项。即高位余项加一步低位,此例中,即为高位余项2和低位一步55,余项即为255。
Step3:将Step2得到的第一步开方得数2乘以20(原理在后面证明)作为第二步除数的高位。即本步除数是4x(四十几)。按照要求,本步的商必须是x。因为45×5=225<255<46×6=276,所以本步商5。
Step4:按照类似方法,继续计算以后的各步。其中,每一步的除数高位都是20×已求出的部分商。例如第三步的除数高位就是25×20=500,所以第三步除数为50x。本例中,506×6=3036恰好能整除,所以256就是最终计算结果。
2.字母表示和手开方公式的证明:
既然要证明,必须先把公式一般化。简言之,用字母而不是特殊值来表示计算过程和结果。
任意正整数均可表示成
转载请
则正整数M开方计算得到的就是A。根据手开方公式的思路,应该写成:

